Studentbostäder vid Ektorpsvägen i Nacka

Transkript

1 LVF 2013:18 Studentbostäder vid Ektorpsvägen i Nacka HALTER AV PARTIKLAR, (PM10) år 2020 Magnus Brydolf SLB-ANALYS JUNI 2013

2 Förord Denna utredning är utförd av SLB-analys vid Miljöförvaltningen i Stockholm. SLB-analys är operatör för Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds system för övervakning och utvärdering av luftkvalitet i regionen. Uppdragsgivare är Nacka kommun. Rapporten har granskats av: Malin Täppefur Uppdragsnummer: Daterad: Handläggare: Magnus Brydolf, Status: Granskad Miljöförvaltningen i Stockholm Box Stockholm

3 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Innehållsförteckning Sammanfattning... 4 Inledning... 5 Beräkningsförutsättningar... 5 Projektområde... 5 Fasad mot Väg Beräkningsalternativ och trafik... 7 Spridningsmodeller... 8 Emissioner... 9 Bakgrundshalter av PM Osäkerhet i beräkningarna Miljökvalitetsnormer Partiklar, PM Resultat PM10 år 2013 (dubbandel 70 % på Väg 222) PM10 nollalternativ år 2020 (dubbandel 50 % på Väg 222) PM10 nollalternativ år 2020 (dubbandel 70 % på Väg 222) PM10 utbyggnad år 2020 (dubbandel 50 % på Väg 222) PM10 utbyggnad år 2020 (dubbandel 70 % på Väg 222) Exponering för luftföroreningar Referenser BILAGA 1: Trend för dubbdäcksandelen i Stockholmsområdet 3

4 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Sammanfattning På uppdrag av Nacka kommun har SLB-analys utfört haltberäkningar för partiklar, PM10, vid Ektorpsvägen i Nacka. Där planeras nya studentbostäder med inflyttning under år Beräkningar har gjorts för ett nuläge år 2013 samt ett noll- och ett utbyggnadsalternativ med två olika dubbdäcksandelar på Väg 222, 50 % och 70 %. Nuläge år 2013: PM10, 70 % dubbandel på Väg 222: Miljökvalitetsnormen överskrids inom vägområdet längs Väg 222 förbi platsen där nya studentbostäder planeras år Halterna minskar med avståndet från trafiken beroende på utspädning och är i övre delen av intervallet µg/m³ ca 30 meter söder om leden där kommande studentbebyggelse planeras. Nollalternativ år 2020: PM10, 50 % dubbandel på Väg 222: Miljökvalitetsnormen klaras i hela beräkningsområdet. På avståndet ca 30 meter söder om leden där studentbostäder planeras är haltnivån i nedre delen av intervallet µg/m³. PM10, 70 % dubbandel på Väg 222: Miljökvalitetsnormen överskrids inom vägområdet till Väg 222. På avståndet ca 30 meter söder om leden där studentbostäder planeras är haltnivån i mitten av intervallet µg/m³. Utbyggnadsalternativ år 2020: PM10, 50 % dubbandel på Väg 222: Miljökvalitetsnormen klaras i hela beräkningsområdet. Den planerade byggnaden närmast Väg 222 kommer att försämra ventilationsförhållandena i området mellan norra fasaden och leden. Detta kommer att innebära att partikelhalterna blir förhöjda med % i detta område jämfört med i nollalternativet till mitten av intervallet µg/m. Samtidigt skapar byggnaden en skärmeffekt för området söder om byggnaden som gör att haltnivån på läsidan minskar med % jämfört med nollalternativet till µg/m³. PM10, 70 % dubbandel på Väg 222: Miljökvalitetsnormen överskrids inom vägområdet längs Väg 222. De försämrade ventilationsförhållanden i området mellan den planerade byggnaden och trafikleden gör att haltnivån invid den norra fasaden kommer att vara i nedre delen av intervallet µg/m³. En ökning med % jämfört med nollalternativet med 70 % dubbandel. Byggnadens avskärmande effekt gör att partikelhalterna minskar med % i området söder om byggnaden jämfört med i nollalternativet till µg/m³. 4

5 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Inledning Denna luftutredning har gjorts av SLB-analys på uppdrag av Nacka kommun. Utredningen beskriver konsekvensen för luftkvaliteten efter att planerade studentbostäder uppförts vid Ektorpsvägen invid Väg 222 i Nacka år Beräkningarna omfattar ett nuläge år 2013 samt ett noll- och ett utbyggnadsalternativ år 2020 med två olika dubbdäcksscenarier, 70 % och 50 %. Nuvarande fleråriga trend för dubbdäcksanvändningen i Stockholmsområdet indikerar att det senare dubbdäcksalternativet är det mest troliga år Beräkningsförutsättningar Projektområde Lokaliseringen av planerade studentbostäder visas i figur 1. Avståndet till Väg 222 och den närmaste fasaden är ca 30 meter. I figur 2 visas nuvarande vy från Väg 222 mot området där studentbostäderna planeras. Figur 1. Projektområde 5

6 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Figur 2. Nuvarande vy från Väg 222 mot projektområdet Fasad mot Väg 222 Planerad fasad mot Väg 222 varierar i höjd över omgivande marknivå. För att inte underskatta byggnadens påverkan på ventilationsförhållandena i området mellan leden och fasaden har den högre höjden 15 meter antagits för hela fasaden. Fasadlängden mot Väg 222 är ca 100 meter. Figur 3. Planerad fasad mot Väg 222 år

7 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Beräkningsalternativ och trafik Nuläge år 2013 I beräkningen för år 2013 användes 70 % dubbandel på Väg 222 vilken är den dubbdäcksandel som gäller för infartsleder edb-året Resultatet från dubbräkningar de senaste åren visar en lägre dubbandel på infartsleder än 70 %. Detta innebär troligen att beräknade partikelhalter i för år 2013 i denna utredning är något överskattade. Använda trafikuppgifter för år 2013 visas i tabell 1. Tabell 1: Trafikuppgifter år 2013 Trafikmängd (årsmedeldygn) Tung trafik (%) Väg Skyltad hastighet (km/h) Ektorpsvägen Noll- och utbyggnadsalternativ år 2020 I beräkningsalternativen för år 2020 användes både 70 % och 50 % dubbandel på Väg 222. Den första avser oförändrad dubbandel medan den senare innebär den mest troliga dubbandelen år 2020 utifrån senare års dubbräkningar. Använda trafikuppgifter för år 2020 visas i tabell 2. Tabell 2: Trafikuppgifter år 2020 Trafikmängd (årsmedeldygn) Tung trafik (%) Väg Skyltad hastighet (km/h) Ektorpsvägen

8 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Spridningsmodeller Spridningsberäkningar för PM10-halter i denna utredning har utförts med SMHI- Airviro gaussmodell [1], SMHI-Airvio vindmodell samt SMHI-Simair gaturumsmodell [2]. SMHI-Airviro vindmodell Halten av luftföroreningar kan variera mellan olika år beroende på variationer i meteorologiska faktorer och intransport av långväga luftföroreningar. När luftföroreningshalter jämförs med miljökvalitetsnormer ska halterna representera ett meteorologiskt normalår. Som indata till SMHI-Airviro vindmodell används en klimatologi baserad på meteorologiska mätdata under en flerårsperiod ( ). De meteorologiska mätningarna har hämtats från en 50 meter hög mast i Högdalen i Stockholm och inkluderar horisontell och vertikal vindhastighet, vindriktning, temperatur, temperaturdifferensen mellan tre olika nivåer samt solinstrålning. Vindmodellen tar även hänsyn till variationer i lokala topografiska förhållanden. SMHI-Airviro gaussmodell SMHI-Airviro gaussiska spridningsmodell har använts för att beräkna den geografiska fördelningen av luftföroreningshalter två meter ovan öppen mark. Gridstorleken d.v.s. storleken på beräkningsrutorna i beräkningsområdet vid Ektorpsvägen är 10x10 meter. För att beskriva haltbidragen från utsläppskällor som ligger utanför det aktuella området har beräkningar gjorts för hela Stockholms och Uppsala län. Haltbidragen från källor utanför länen har erhållits genom mätningar vid Norr Malma, nordväst om Norrtälje (regional bakgrundshalt). För år 2020 har haltbidraget bestämts utifrån nuvarande trender och prognoser baserade på beräkningar om framtida utsläpp i Europa. SMHI-Simair gaturumsmodell Förutsättningarna för utspädning och ventilation av trafikutsläpp vid enkelsidig bebyggelse kan inte beskrivas med gaussmodellen. För att beräkna partikelhalter längs fasaden som vetter mot Väg 222 kompletteras gauss-beräkningarna i denna utredning med beräkningar utförda med gaturumsmodellen SMHI-Simair. 8

9 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Emissioner Emissionsdata, dvs. utsläppsdata, utgör indata för spridningsmodellerna vid framräkning av halter av luftföroreningar. För beräkningarna med gaussmodellen har Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabas för år 2010 använts [3]. Där finns detaljerade beskrivningar av utsläpp från bl.a. vägtrafiken, energisektorn, industrin och sjöfarten. I Stockholmsregionen är vägtrafiken den största källan till många luftföroreningar. Trafikutsläppen innehåller bl.a. kväveoxider, kolväten samt avgas- och slitagepartiklar. Vägtrafikens utsläpp av avgaspartiklar beskrivs med emissionsfaktorer för olika fordons- och vägtyper enligt Artemismodellen - en gemensam europeisk emissionsmodell för vägtrafik [4]. Trafiksammansättningen avseende fordonsparkens avgasreningsgrad beräknas utifrån förhållandena år 2010 (nuläge 2013). I beräkningarna för år 2020 används en prognostiserad trafiksammansätting med avseende på fordonsparkens reningsgrad. Slitagepartiklar i trafikmiljö orsakas främst av dubbdäckens slitage på vägbanan men också vid slitage av bromsar och däck. Längs starkt trafikerade vägar utgör slitagepartiklarna huvuddelen av PM10-halterna. Under perioder med torra vägbanor vintertid kan haltbidraget från dubbdäckslitaget vara % av totalhalten PM10. Emissionsfaktorer för slitagepartiklar har bestämts utifrån kontinuerliga mätningar på Hornsgatan i centrala Stockholm. Korrektion har gjorts för att vägslitage och uppvirvling ökar med vägtrafikens hastighet [5]. Regeringen har beslutat om åtgärder för att minska partikelutsläppen från vägtrafiken. Kommunerna har bl.a. fått möjlighet att i lokala trafikföreskrifter förbjuda fordon med dubbdäck på vissa gator eller zoner och dubbdäckperioden har förkortats med två veckor på våren. För dubbdäck tillverkade efter den 1 juli 2013 begränsas antalet tillåtna dubbar med 15 %. Detta kommer enligt Transportstyrelsen att minska fordonens vägslitage med motsvarande andel, ca 15 % [6]. SLB-analys och Trafikverkets mätningar av trafikens dubbdäckandelar i Stockholm visar en generellt minskande trend de senaste åren, bilaga 1. SLB-analys bedömer att dubbandelen kommer att fortsätta att minska från ca % år 2010 till ca % år 2015 och ca % år I denna utredning har PM10-beräkningarna för år 2020 utförts för två dubbdäcksscenarior. Dels oförändrad dubbdäcksandel (60 % / 70 %) och dels en dubbandel på (40 % / 50 %). Den samlade effekten av regeringens beslut om förkortad dubbdäcksperiod och minskat antal tillåtna dubbar i däcken antas minska den totala trafikens utsläpp av PM10 i Stockholmsregionen med ca 15 % år 2030 jämfört med i nuläget. Denna utsläppsminskning av partiklar är inte inkluderad i beräkningsresultaten för år 2020 då den bedöms vara mycket osäker. Beräknade partikelhalter för år 2020 kan därmed vara överskattade. 9

10 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Bakgrundshalter av PM10 Regionala bakgrundshalter av PM10 består till största delen av intransport av utsläpp från andra länder och en mindre del regionala utsläpp. För PM10 är bakgrundshalten relativt stor i förhållande till totalhalten även i starkt utsläppsbelastade trafikmiljöer. Bakgrundshalten för PM10 i nuläget har bestämts med mätningar vid Norr Malma nordväst om Norrtälje. Bakgrundshalten år 2020 har uppskattats utifrån nuvarande trender och förväntade utsläpp inom EU. Tabell 3. Mät regional bakgrundshalt för PM10 vid Norr Malma och antagen regional bakgrundshalt år 2020 Ämne Mätt regional bakgrundshalt i nuläget Antagen regional bakgrundshalt år 2020 Partiklar (PM10) 9 µg/m³ 8,5 µg/m³ Osäkerhet i beräkningarna Modellberäkningar av luftföroreningshalter innehåller osäkerheter. Systematiska fel uppkommer när modellen inte på ett korrekt sätt förmår ta hänsyn till alla faktorer som kan påverka halterna. Kvaliteten på indata är en annan parameter som påverkar hur väl resultatet speglar verkligheten. För att få en uppfattning om den totala noggrannheten i hela beräkningsgången d.v.s. emissionsberäkningar, vindoch stabilitetsberäkningar samt spridningsberäkningar har modellberäkningarna jämförts med mätningar av både luftföroreningar och meteorologiska parametrar i länet. Hänsyn har också tagits till intransporten av luftföroreningar baserat på mätningar vid bakgrundsstationen Norr Malma, 15 km nordväst om Norrtälje. Spridningsberäkningar jämförs fortlöpande med kontinuerliga mätningar i olika utsläppsbelastade miljöer i Stockholms och Uppsala län [7,8]. Jämförelserna visar att beräknade halter av PM10 gott och väl uppfyller kraven på överensstämmelse mellan uppmätta och beräknade halter enligt Naturvårdsverkets föreskrift om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft 9. 10

11 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer syftar till att skydda människors hälsa och naturmiljön. Normerna är bindande nationella föreskrifter som har utarbetats i anslutning till miljöbalken. Normvärden och begrepp grundas på gemensamma direktiv inom EU och ska spegla den lägsta godtagbara luftkvaliteten som människa och miljö tål enligt befintligt vetenskapligt underlag. Vid planering och planläggning ska kommuner och myndigheter ta hänsyn till miljökvalitetsnormerna så att dessa inte överskrids där människor vistas. För närvarande finns miljökvalitetsnormer för kvävedioxid, partiklar (PM10/PM2.5), bensen, kolmonoxid, svaveldioxid, ozon, bens(a)pyren, arsenik, kadmium, nickel och bly 10. Halterna av svaveldioxid, kolmonoxid, bensen, bens(a)pyren, arsenik, kadmium, nickel och bly är så låga att miljökvalitetsnormer för dessa ämnen klaras i hela regionen [11,12,13,14]. I förordningen [10] framgår att normerna gäller för utomhusluft med undantag av arbetsplatser samt väg- och spårtrafiktunnlar. Partiklar, PM10 Tabell 1 visar gällande miljökvalitetsnorm för partiklar, PM10 till skydd för hälsa. Normen omfattar dygnsmedelvärde och årsmedelvärde. I samtliga kontinuerliga mätningar som utförts i starkt belastade trafikmiljöer i Stockholms och Uppsala län har normen för dygnsmedelvärde av PM10 varit svårast att klara. Kartläggningen av PM10-halter i Stockholms och Uppsala län år 2010 visade också att normvärdet för dygn var svårast att klara [15] och är därmed dimensionerande. Tabell 2. Miljökvalitetsnorm för partiklar, PM10, avseende skydd för hälsa [10]. Tid för medelvärde Normvärde ( g/m3) Värdet får inte överskridas mer än: 1 dygn dygn per år Kalenderår 40 Får inte överskridas 11

12 LVF 2013:18 Ektorpsvägen i Nacka PM10-halter år 2020 Resultat PM10 år 2013 (dubbandel 70 % på Väg 222) Beräknade dygnsmedelhalter av PM10 för det 36:e högsta dygnet år 2013 visas i figur 4. Miljökvalitetsnormen överskrids inom vägområdet längs Väg 222 förbi området där nya studentbostäder planeras år Halterna minskar med avståndet från trafiken beroende på utspädning och är i övre delen av intervallet µg/m³ ca 30 meter söder om leden där kommande studentbebyggelse planeras µg/m µg/m µg/m 3 >50 µg/m 3 Figur 4: Dygnsmedelhalter av PM10 (µg/m³), år 2013 PM10 nollalternativ år 2020 (dubbandel 50 % på Väg 222) Med en dubbdäcksandel på 50 % för biltrafiken på Väg 222 år 2020 klaras miljökvalitetsnormen i hela beräkningsområdet trots att trafikmängden ökat med ca 15 % på Väg 222 jämfört med år 2013, se figur 5. På avståndet ca 30 meter söder om leden där studentbostäder planeras är haltnivån i nedre delen av intervallet µg/m³. 12

13 18-20 µg/m µg/m µg/m µg/m µg/m 3 Figur 5: Dygnsmedelhalter av PM10 (µg/m³), nollalternativ år Dubb 50 % 13

14 PM10 nollalternativ år 2020 (dubbandel 70 % på Väg 222) Vid oförändrad dubbdäcksandel jämfört med i nuläget för biltrafiken på Väg 222 överskrids miljökvalitetsnormen inom vägområdet, se figur 6. På avståndet ca 30 meter söder om leden där studentbostäder planeras är haltnivån i mitten av intervallet µg/m³ vilket är något lägre än haltnivå år µg/m µg/m µg/m µg/m 3 >50 µg/m 3 Figur 6: Dygnsmedelhalter av PM10 (µg/m³), nollalternativ år Dubb 70 % 14

15 PM10 utbyggnad år 2020 (dubbandel 50 % på Väg 222) Byggnaden närmast Väg 222 är lokaliserad ca 30 meter från leden. Fasaden som vetter mot leden antas bli ca 15 meter hög ca 100 meter lång, se avsnittet Beräkningsförutsättningar på sidan 7. Byggnaden försämrar ventilationsförhållandena mellan norra fasaden och leden och PM10-halterna blir förhöjda i detta område jämfört med i nollalternativet, se figur 7. Partikelhalten invid fasaden som vetter mot Väg 222 beräknas till i mitten av intervallet µg/m³ vilket är en ökning med % jämfört med i nollalternativet utan bebyggelse. Samtidigt skapar byggnaden en skärmeffekt då trafikutsläppen längs Väg 222 späds ut i vertikalled då luftmassan transporteras över byggnaden. Utspädningen gör att haltnivån söder om byggnaden blir % lägre än om ingen byggnad skulle uppföras på platsen och kommer att ligga i intervallet µg/m³ µg/m µg/m µg/m µg/m µg/m 3 Figur 7: Dygnsmedelhalter av PM10 (µg/m³), utbyggnad år Dubb 50 % 15

16 PM10 utbyggnad år 2020 (dubbandel 70 % på Väg 222) Med en oförändrad dubbdäcksandel överskrids miljökvalitetsnormen inom vägområdet längs Väg 222. Försämrade ventilationsförhållanden gör att haltnivån invid norra fasaden kommer att vara i nedre delen av intervallet µg/m³, en ökning med % jämfört med nollalternative. Byggnadens avskärmande effekt gör att partikelhalterna minskar med % i området söder om byggnaden jämfört med i nollalternativet och kommer att ligga i intervallet µg/m³ µg/m µg/m µg/m µg/m 3 >50 µg/m 3 Figur 8: Dygnsmedelhalter av PM10 (µg/m³), utbyggnad år Dubb 70 % 16

17 Exponering för luftföroreningar Det finns ingen tröskelnivå under vilken inga negativa hälsoeffekter uppkommer. Därför är det viktigt med så låga luftföroreningshalter som möjligt där folk vistas. I området mellan Väg 222 och den byggnad som planeras närmast leden kan luftföroreningshalterna tidvis bli höga. För att inte riskera att människor exponeras för höga luftföroreningshalter bör planen utformas så att vistelseytor inte anläggs i detta område. Byggnaden närmast Väg 222 är lokaliserad i den mest utsläppsbelastade delen av projektområdet. För att uppnå bästa möjliga tilluft till denna byggnad bör tilluften tas in via den södra fasaden d.v.s. från läsidan i förhållande till Väg

18 Referenser 1. SMHI Airviro Dispersion: 2. SMHI Airviro Dispersion: 3. Luftföroreningar i Stockholms och Uppsala län samt Gävle och Sandviken kommun Utsläppsdata för år Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund, LVF rapport 2012:5. 4. SVARTEMIS - Implementering av ARTEMIS Road Model i Sverige. EMFO Emissionsforskningsprogrammet, IVL rapport B1831, februari Genomsnittliga emissionsfaktorer för PM10 i Stockholmsregionen som funktion av dubbdäcksandel och fordonshastighet, SLB-analys, Institutionen för tillämpad miljövetenskap (ITM), Väg och transportforskning institutet (VTI). SLB-rapport 2: Samlad lägesrapport om vinterdäck. Redovisning av ett regeringsuppdrag. Vägverket FO 30 A 2008:68231.Exposure - Comparison between measurements and calculations based on dispersion modelling (EXPOSE), Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund, LVF rapport 2006: Exposure - Comparison between measurements and calculations based on dispersion modelling (EXPOSE), Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund, LVF rapport 2006: Andersson, S., och Omstedt, G.,Validering av SIMAIR mot mätningar av PM10, NO 2 och bensen. Utvärdering för svenska tätorter och trafikmiljöer avseende år 2004 och SMHI, Meteorologi nr 137, Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft, Naturvårdverket, NFS 2010: Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft, Luftkvalitetsförordning (2010:477). Miljödepartementet 2010, SFS 2010: Kartläggning av bensenhalter i Stockholm- och Uppsala län. Jämförelse med miljökvalitetsnormer. Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF rapport 2004: Kartläggning av bens(a)pyren i Stockholm och Uppsala län samt Gävle och Sandviken kommun. Jämförelse med miljökvalitetsnorm, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF rapport 2010:6 13. Kartläggning av arsenik-, kadmium- och nickelhalter i Stockholm och Uppsala län samt Gävle och Sandviken kommun. Jämförelse med miljökvalitetsnorm, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF rapport 2008: Kartläggning av PM2,5-halter i Stockholms- och Uppsala län samt Gävle kommun och Sandvikens tätort. Jämförelser med miljökvalitetsnorm. Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF rapport 2010: Kartläggning av kvävedioxid- och partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län samt Gävle och Sandvikens kommun. Jämförelser med miljökvalitetsnormer. Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF rapport 2011:19. SLB- och LVF-rapporter finns att hämta på 18

19 19

20 Stockholms- och Uppsala Läns Luftvårdsförbund är en ideell förening. Medlemmar är 41 kommuner, landstingen i Stockholm och Uppsala län samt institutioner, företag och statliga verk. Samarbete sker även med länsstyrelsen i Stockholms län. Målet med verksamheten är att samordna arbetet vad gäller luftmiljö i länen med hjälp av ett system för luftmiljöövervakning, bestående av bl.a. mätningar, emissionsdatabaser och spridningsmodeller. SLB-analys driver systemet på uppdrag av Luftvårdsförbundet. 20